2022-2023学年湖北省武汉市蔡甸区第二中学高三物理模拟试卷含解析

2022-2023学年湖北省武汉市蔡甸区第二中学高三物理模拟试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如右图中的a、b、c所示，根据图线可知（

）A.反映Pr变化的图线是cB.电源电动势为8vC.电源内阻为2ΩD.当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω参考答案：ACD2.如图所示，一对足够长的光滑平行金属轨道，其轨道平面与水平面成θ角，上端用一电阻R相连，处于方向垂直轨道平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的金属杆ab，从高为h处由静止释放，下滑一段时间后，金属杆开始以速度v匀速运动直到轨道的底端。金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道电阻及空气阻力均可忽略不计，重力加速度为g。则：A．金属杆加速运动过程中的平均速度小于v/2B．金属杆加速运动过程中重力做功的功率大于克服安培力做功的功率C．当金属杆的速度为v/4时的加速度大小是速度为v/2时加速度大小的2倍D．整个运动过程中金属杆损失的机械能等于电阻R产生的焦耳热参考答案：B3.（单选）逻辑电路信号只有高电压和低电压，用“1”和“0”表示。下列说法正确的是A．“1”表示电压为1V，“0”表示电压为0V

B．“1”表示电压为大于或等于1V，“0”表示电压一定为0V

C．“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值，不表示具体的数字D．“1”表示该点与电源的正极相连，“0”表示该点与电源的负极相连参考答案：C4.将质量为的小球在距地面高度为处抛出，抛出时的速度大小为，小球落到地面时的速度大小为2，若小球受到的空气阻力不能忽略，则对于小球下落的整个过程，下面说法中正确的是：A.

小球的机械能守恒B.

重力对小球做的功等于C.

合外力对小球做的功小于D.

合外力对小球做的功等于参考答案：B5.（多选）如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、L/2为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是A．b、d两点处的电势相同B．四点中c点处的电势最高C．b、d两点处的电场强度相同D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）把长L＝0.15m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示若导体棒中的电流I＝2.0A，方向向左，则导体棒受到的安培力大小F=__________N，安培力的方向为竖直向__________，(选填“上”或“下”)参考答案：答案：3.0×10下7.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

．（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）8.（13分）如（a）图，质量为Ｍ的滑块Ａ放在气垫导轨B上，Ｃ为位移传感器，它能将滑块Ａ到传感器Ｃ的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块Ａ的位移－时间（s-t）图象和速率－时间（v-t）图象。整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为了、高度为。（取重力加速度g=9.8m/s2，结果可保留一位有效数字）

（1）现给滑块Ａ一沿气垫导轨向上的初速度，Ａ的v-t图线如（b）图所示。从图线可得滑块Ａ下滑时的加速度a=

m/s2,摩擦力对滑块Ａ运动的影响

。（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）（2）此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变

，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；实验时通过改变

，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。（3）将气垫导轨换成滑板，滑块Ａ换成滑块Ａ’，给滑块Ａ’一沿滑板向上的初速度，Ａ’的s-t图线如（c）图。图线不对称是由于造成的，通过图线可求得滑板的倾角θ＝（用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数μ＝。

参考答案：答案：（1）6

不明显，可忽略（2）斜面高度h

滑块A的质量M及斜面的高度h，且使Mh不变

（3）滑动摩擦力

解析：（1）从图像可以看出，滑块上滑和下滑过程中的加速度基本相等，所以摩擦力对滑块的运动影响不明显，可以忽略。根据加速度的定义式可以得出（2）牛顿第二定律研究的是加速度与合外力和质量的关系。当质量一定时，可以改变力的大小，当斜面高度不同时，滑块受到的力不同，可以探究加速度与合外力的关系。由于滑块下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保证向下的分力不变，应该使不变，所以应该调节滑块的质量及斜面的高度，且使Mh不变。

（3）滑板与滑块间的滑动摩擦力比较大，导致图像成抛物线形。从图上可以读出，滑块上滑和下滑时发生位移大小约为。上滑时间约为，下滑时间约为，上滑时看做反向匀加速运动，根据运动学规律有：，根据牛顿第二定律有。下滑时，有，

联立解得，9.子弹从O点射出，在正前方有相距为L=10m的很薄的两个物体，子弹穿过它们后留下两个弹孔A、B（不考虑子弹穿过时受到的阻力），现测得A、B两孔到入射方向的竖直距离分别为y1=20cm、y2=80cm，如图所示，则子弹的速度V0=

（g=10m/s2）参考答案：50m/s10.（4分）如图所示，是一只电流电压两用表的电路。图中表头的内阻为100欧，满偏电流为500微安，R1、R2的阻值分别是0.1欧和100欧。则它当作电流表使用时，量程是

mA，当作电压表使用时，量程是

V。（两空均保留整数）参考答案：

答案：500mA

50V11.光线从折射率n=的玻璃进入真空中，当入射角为30°时，折射角为

▲

参考答案：12.如图所示电路中，L为带铁芯电感线圈，和为完全相同的小灯泡，当开关S断开的瞬间，流过灯的电流方向为_______，观察到灯______________（填“立即熄灭”，“逐渐熄灭”，“闪亮一下再逐渐熄灭”）参考答案：13.在学了自由落体运动这一部分内容后，有同学计算，若有雨滴从距地面2.5km高空自由落下，到达地面时速度将超过200m／s，事实上谁也未见过如此高速的雨滴．这引发了一些同学的思考：雨滴在下落时肯定受到了空气阻力的作用．那它究竟是如何运动的呢?有一组同学设计了一个实验，用胶木球在水中的自由下落来模拟雨滴在空气中的下落过程．实验中，胶木球从某一高度竖直落下，用闪光照相方法拍摄了小球在不同时刻的位置，如图所示．(1)请你根据此闪光照片定性描述出小球的运动情形：_______________；(2)对于小球下落时所受的阻力，我们可以作最简单的猜想：阻力(F)与小球速度(v)_________________，即F＝k__________(k为阻力常数)．已知照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s0，小球的质量为m．若猜想成立，则由此闪光照片及上述已知条件可求得胶木球在水中下落时的阻力常数k＝________________。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“测量金属丝的电阻率”试验中（1）金属丝的直径用螺旋测微器测得，从图1中读出该金属丝的直径d=0.900mm．（2）为了测量其电阻Rx的阻值，实验室提供如下实验器材；A．待测电阻Rx（约10Ω）B．电动势E=6V，内阻很小的直流电源C．量程3A，内阻约为0.5Ω电流表D．量程0.6A，内阻约为2Ω电流表E．量程6V，内阻约为15kΩ电压表F．最大阻值15Ω，最大允许电流1A的滑线变阻器G．最大阻值1kΩ，最大允许电流0.2A的滑线变阻器H．开关一个，导线若干①为了操作方便，且能比较精确测量金属丝的电阻值，电流表选用C、滑线变阻器选用F（填写选用器材前的序号即可）；②请根据所选用的实验器材，尽可能减少实验误差，设计测量电阻的电路，并在图2方框中画出电路图．参考答案：考点：测定金属的电阻率．.专题：实验题；恒定电流专题．分析：（1）螺旋测微器的读数方法，固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．（2）先根据闭合电路欧姆定律估算最大电流，选择电流表，根据电动势大小选择电压表量程；滑动变阻器采用分压式接法，电流表用外接法．解答：解：（1）螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为40.0×0.01mm=0.400mm，所以最终读数为0.5mm+0.400mm=0.900mm．（2）根据闭合电路欧姆定律估算最大电流，有：I===0.6A故电流表选择D，由于待测电阻约为10Ω，对于滑动变阻器15Ω与1kΩ，则选取15Ω滑动变阻器，滑线变阻器选用F，因待测电阻约为10Ω，根据待测电阻阻值的平方与电压表及电流表的电阻乘积相比较，可知待测电阻阻值偏小，故用电流表外接法，采用限流式接法，实验电路设计图，如下图．故答案为：（1）1.360；（2）C；F；如图所示．点评：对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，遇到电学实验题要根据欧姆定律及电表读数要求来选择电表的量程，当滑动变阻器不能起到调节作用时，应采用分压接法，在测定电阻时还一定要注意判断电流表外接还是内接问题．15.（8分）气垫导轨是一种力学实验设备。它通过导轨表面上小孔喷出的压缩空气，在导轨表面与滑块之间形成一层很薄的“气垫”将滑块浮起，使滑块能在导轨上作近似于无摩擦的运动。如图所示，计时器与光电门连结，能够记录安装在滑块上的遮光板通过光电门时的遮光时间。已知遮光板的宽度为，现在利用这套设备验证完全非弹性碰撞情形下的动量守恒定律。

一位同学的实验操作过程如下：

①接通气源，将气垫导轨调成滑块在导轨上作匀速运动的状态。②将两个光电门a、b固定在导轨上，并隔开一段距离。将侧面安有橡皮泥的滑块2静止在两光电门a、b之间，滑块1放在光电门a的外侧，轻轻将滑块1推向滑块2，记下安装在滑块1上的遮光板通过光电门a时的遮光时间△t1。③两滑块相碰后，粘连在一起运动，记下遮光扳通过光电门b的时间△t2。④请按上述步骤重复数次，即可验证动置守恒定律。

请回答下列关于该实验的问题。（1）步骤①中调整滑块在导轨上作匀速运动的状态（填是、否）

必要理由：

。（2）利用这次实验所记录下的物理量能否验证了动量守恒定律。若能，请用所测量表示该定律；若不能，请说明还需要测量哪些量，并用所测量表示该定律。参考答案：

答案：（1）有必要（1分）为便于测出滑块碰撞前后的速度（2分）

（2）不能。（1分）

还需要测量滑块1和滑块2的质量m1和m2（2分）

实验结论：（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在动摩擦因数m＝0.2的粗糙绝缘足够长的水平槽中，长为2L的绝缘轻质细杆两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B，如图为俯视图（槽两侧光滑）。A球的电荷量为＋2q，B球的电荷量为－3q（均可视为质点，也不考虑两者间相互作用的库仑力）。现让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内，已知虚线MP恰位于细杆的中垂线，MP和NQ的距离为3L，匀强电场的场强大小为E＝1.2mg/q，方向水平向右。释放带电系统，让A、B从静止开始运动（忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响）。求：（1）小球B第一次到达电场边界MP所用的时间；（2）小球A第一次离开电场边界NQ时的速度大小；（3）带电系统运动过程中，B球电势能增加量的最大值。参考答案：17.(10分)某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来．假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(图中θ＝37°)时，金属小球偏离竖直方向的夹角